23:00 
Согласно новому исследованию, проведенному исследователями Weill Cornell Medicine и Cornell Engineering, класс ультрамалых флуоресцентных наночастиц кремнезема типа ядро-оболочка, разработанных в Корнелле, демонстрирует неожиданную способность мобилизовать иммунную систему против меланомы и значительно повышать эффективность иммунотерапии рака.
Частицы, известные как точки Корнелла, или C'dots, уже прошли клинические испытания на людях в качестве средства диагностики рака и системы доставки лекарств. Теперь исследование, опубликованное 29 декабря в журнале Nature Nanotechnology, сообщает, что сами наночастицы могут перепрограммировать микроокружение опухоли (TME), превращая иммунорезистентные опухоли в опухоли, которые гораздо лучше реагируют на лечение.
Доктор. Мишель Брэдбери, заслуженный профессор исследований изображений в радиологии и профессор радиологии в Weill Cornell Medicine, возглавила исследование в сотрудничестве с Ульрихом Виснером, профессором инженерных наук Спенсера Т. Олина на факультете материаловедения и инженерии. Доктор Джедд Волчок, директор Онкологического центра Сандры и Эдварда Мейеров в Weill Cornell Medicine, доктор Таха Мергуб, заместитель директора Онкологического центра Мейера, и их лаборатория предоставили критическую информацию о моделях животных и микроокружении опухоли.
«Это очень удивительное открытие», — сказал Визнер, который также является профессором кафедры технологий дизайна и чья группа первоначально разработала C'dots. «C'dots сами по себе, без какого-либо фармацевтического вещества на поверхности, вызывают целый ряд противоопухолевых эффектов в TME моделей меланомы, которые отчасти совершенно неожиданны».
Работа основана на исследовании 2016 года, в котором команда обнаружила, что C'dots вызывают ферроптоз, форму регулируемой гибели клеток, в раковых клетках и на животных моделях, уменьшая рост опухоли без традиционной химиотерапии. Новое исследование показывает, что частицы делают гораздо больше, чем просто убивают опухолевые клетки напрямую.
Используя агрессивные, устойчивые к иммунотерапии модели меланомы, исследователи обнаружили, что C'dots активируют несколько противоопухолевых эффектов одновременно: они стимулируют врожденные иммунные реакции через рецепторы распознавания образов, останавливают пролиферацию раковых клеток, вызывая остановку клеточного цикла, уменьшают подавление иммунитета в TME и перепрограммируют ключевые иммунные клетки, включая Т-клетки и макрофаги, для более эффективной атаки на рак.
«Эта платформа не просто действует как пассивный носитель или средство доставки — эти наночастицы по своей сути являются активными терапевтическими агентами», — сказал доктор Брэдбери, который также является профессором радиологии в радиационной онкологии и нейробиологии в Научно-исследовательском институте мозга и разума семьи Фейл в Вейле Корнелле и нейрорадиологом в Нью-Йоркском пресвитерианском/Вейл Корнеллском медицинском центре. «Вместо того, чтобы нацеливаться на один путь, эти частицы одновременно задействуют несколько механизмов таким образом, чего традиционные методы лечения не могут легко достичь».
Агрессивные твердые ТМЕ, в том числе при меланоме, раке простаты, молочной железы и толстой кишки, считаются «холодными», то есть они не могут вызвать сильный иммунный ответ и часто сопротивляются иммунотерапии. Исследование показывает, что C'dots превращают эти холодные опухоли в «горячие», создавая воспалительную среду, которая позволяет иммунотерапии работать гораздо эффективнее.
В моделях на мышах новая стратегия комбинаторного лечения, включающая введение C'dots вместе с иммунотерапией, нацеленной как на иммунную контрольную точку, так и на цитокин — молекулу, которая помогает регулировать иммунные реакции, — привела к значительному преимуществу в выживаемости по сравнению с одной лишь иммунотерапией. Исследователи обнаружили, что эти методы лечения создали синергетический эффект «один-два»: наночастицы модулируют иммунный ландшафт и улучшают эффективность иммунотерапии, что затем наносит гораздо более сильный удар.
Многие агрессивные опухоли устойчивы только к иммунотерапии. Эти наночастицы смягчают ингибирующую активность в TME, что, в свою очередь, подавляет рост опухоли и ограничивает устойчивость».
Доктор Мишель Брэдбери, заслуженный профессор исследований в области визуализации в радиологии и профессор радиологии в Weill Cornell Medicine
Результаты показывают, что этот подход может выйти далеко за рамки меланомы. Виснер отметил, что команда Weill Cornell Medicine наблюдала аналогичные иммуноактивирующие эффекты C'dots в других твердых телах. модели опухолей, включая рак простаты и яичников, и что результаты могут указывать на более глубокую биологическую историю.
"На ранних стадиях эволюции биологические организмы подвергались воздействию наночастиц кремнезема изнутри, в том числе при употреблении таких продуктов, как травы и морские водоросли", - сказал Виснер, указывая на более раннее исследование перорального введения C'dots. "Гипотеза заключается в том, что рак выводит вашу систему из равновесия, от гомеостаза.
